Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

Муниципальное общеобразовательное учреждение гимназия № 10 Кировского района г. Волгограда Жизнь на орбите в условиях невесомости Выполнили: Ученица 9 «А» класса Присячева Софья Ученица 9 «В» класса Кожадей Анна Учитель физики: Марченко Анна Васильевна

2 слайд

Описание слайда:

Сегодня космические корабли не только «бороздят космические просторы но и доставляют на земную орбиту грузы, космонавтов и космических туристов. Более того - продолжительность полёта в космос сегодня составляет длительное время (по 6-7 месяцев) Этим объясняется актуальность темы исследования «Жизнь на орбите в условиях невесомости»

3 слайд

Описание слайда:

Новизна исследования состоит в том, что изучая на уроках явления невесомости, реактивное движение, первую космическую скорость мы не затрагивали проблему: что испытывает космонавт в условиях невесомости, как невесомость влияет на человека и вообще как он живет на орбите в условиях невесомости?

4 слайд

Описание слайда:

Объект исследования - явление невесомости. Предмет исследования – жизнедеятельность на орбите в условиях невесомости. Метод исследования: изучение литературы, публикаций о влиянии невесомости на космонавтов и как организована их жизнь в условиях невесомости, анализ и систематизация материала на этой основе.

5 слайд

Описание слайда:

Познакомиться с тем, как происходит жизнь космонавтов на орбите в условиях невесомости. Цель исследования

6 слайд

Описание слайда:

Дать наглядное представление о невесомости, о механизме ее возникновения. Узнать, как влияет невесомость на жизнь человека на околоземной орбите. Узнать, как организован режим дня космонавта на орбите. Узнать, как в условиях невесомости осуществляются жизненные потребности космонавта. Удовлетворить свой интерес к данному вопросу. Показать практическую значимость данного исследования. Задачи исследования:

7 слайд

Описание слайда:

Глава 1. Вес тела и невесомость Весом тела называют силу, с которой тело вследствие его притяжения к Земле действует на опору или подвес. Если тело находится в покое, то вес тела численно равен силе тяжести: Если тело движется с ускорением, направленным вверх, то вес тела увеличивается и тело испытывает перегрузку: Если тело движется с ускорением, направленным вниз, то вес тела уменьшается:

8 слайд

Описание слайда:

Если тело свободно падает на Землю, то есть движется с ускорением a = g, направленным вниз, то Такое состояние называется невесомостью. Оно возникает, например, в кабине космического корабля при его движении по орбите с выключенными реактивными двигателями.

9 слайд

Описание слайда:

Глава 2. Жизнь на орбите в условиях невесомости. Начало космической эры Космическая эра была открыта 4 октября 1957 года. В этот день в нашей стране был запущен первый искусственный спутник Земли. Он представлял собой шар диаметром 58 см, весил 86 кг и был снабжен четырьмя антеннами, работающими от батареек.

10 слайд

Описание слайда:

Животные в космосе Вопрос о том, для чего животных отправляют в космос, вполне ясен: в научно-исследовательских целях. Прежде чем отправить в космос человека, следовало проверить, сможет ли выжить человек после полета. А если выживет, то как отреагирует на это человеческий организм.

11 слайд

Описание слайда:

Животные в космосе Впервые настоящий орбитальный космический полет совершила героическая собака Лайка 3 ноября 1957 года. Она несколько раз облетела Землю на советском корабле «Спутник-2» и погибла в космосе от перегрева и стресса через 5-7 часов после старта. Предполагалось, что она проживет на орбите неделю, хотя возвращение Лайки на Землю не было предусмотрено конструкцией корабля. Полёт Лайки был очень важен для истории освоения космоса! Он подтвердил, что живой организм может пережить запуск на орбиту и невесомость. Так Лайка проложила дорогу в космос людям.

12 слайд

Описание слайда:

Животные в космосе Вслед за Лайкой в космос полетели другие собаки: Белка и Стрелка, Чернушка и Звездочка, Пчелка и Мушка. Все они возвратились на Землю. Так ученые убедились, что живые существа могут жить в невесомости. Путь в космос был открыт.

13 слайд

Описание слайда:

Человек в космосе Первым в мире космонавтом стал наш великий соотечественник Юрий Алексеевич Гагарин. Его полет 12 апреля 1961 года продолжался 108 минут. Так началась эра пилотируемых полетов в космос, связанных с невесомостью.

14 слайд

Описание слайда:

Человек и невесомость Первые разработки вопросов, связанных с влиянием на организм человека невесомости, были проведены К. Э. Циолковским. В трудах этого выдающегося ученого, признанного «отцом космонавтики», выдвигаются предположения о том, что при невесомости изменится двигательная функция, пространственная ориентировка, могут возникнуть иллюзорные ощущения, головокружения, приливы крови к голове. Длительное пребывание в невесомости, по его мнению, может постепенно привести к изменению формы живых организмов, утрате или перестройке некоторых функций и навыков.

15 слайд

Описание слайда:

Сегодня экипажи космонавтов выполняют конкретные задачи ученых, биологов, медиков, делают тысячи снимков земной поверхности и Мирового океана, определяют состояние сельскохозяйственных посевов. Космонавты сообщают о стихийных бедствиях: о пожарах в лесах, о снежных обвалах в горах, о штормах на морях; уточняют прогноз погоды, помогают геологам в поисках природных ископаемых, испытывают новое снаряжение и новые технические системы, проводят многочисленные эксперименты по космическим технологиям. Зачем сегодня люди летают в космос?

16 слайд

Описание слайда:

Предсказания К.Э. Циолковского подтвердают воспоминания космонавтов: Оказавшись в невесомости, у космонавта вся кровь и жидкость приливает в голову. Голова тяжёлая, заложен нос, глаза красные, плохо думается. После длительного полёта в невесомости организм космонавта испытывает резкий переход к большим перегрузкам, которые будут вызваны включением тормозной установки корабля. Длительное пребывание в невесомости - отрицательно сказывается на здоровье космонавта. Влияние невесомости на организм человека так полностью и не разгадано. Командир корабля «Союз-4» В.А.Шаталов после своего первого полета 14-17 января 1969 года так рассказывал о встрече с невесомостью: «Физическое ощущение такое, будто бы кровь все время приливает к голове, как будто ты все время куда-то всплываешь. Теряешь ощущение верха и низа»

17 слайд

Описание слайда:

Как живут космонавты на орбите. Для того чтобы космонавты хорошо чувствовали себя в кабине пилотируемого корабля или на орбитальной станции, необходимо создать им условия, приближенные к земным, несмотря на главное препятствие - невесомость.

18 слайд

Описание слайда:

Режим дня космонавта на орбите: Стандартный день начинается у экипажа в 9 утра по Москве. Далее примерно 1.5 часа отводится на умывание, завтрак, ознакомление с графиком работ на день, медицинские процедуры- исследование крови, мочи… Потом начинается конференция по планированию: Специалисты дают экипажу установки по рабочему дню. В районе 13.30 наступает часовой перерыв на обед. Иногда в первой половине дня планируют физические упражнения. В 9 вечера по Москве проходит конференция с группами управления на Земле, на которой подводятся итоги за день. Так выглядит стандартный день на станции. График иногда меняется. Рабочий день продолжается порядка 10 часов в будние дни и около 5 часов по субботам.

19 слайд

Описание слайда:

Время для отдыха космонавтов. На орбите солнце всходит и заходит каждые 90 минут, поэтому астронавты могут наблюдать явление рассвета аж 16 раз за сутки! Из-за этих причин спать в космосе очень тяжело. Как же спят космонавты в космосе. Все просто – космонавты стараются придерживаться «земного расписания» и отдыхают тогда же, когда спим и мы – во время ночи на Земле. Но, если на Земле мы точно знаем, что кровать стоит на полу, то в невесомости это абсолютно не важно – будь она на стене или потолке. Но человеку все-таки удобнее вести привычный образ жизни.Так называемые кровати, а это в космосе ни что иное, как спальные мешки, крепят к стене, на подобии полок в купе поезда.

20 слайд

Описание слайда:

Космонавты во время сна принимают позу, похожую на эмбрион в утробе матери. Ученые доказали, что это самая удобная поза для сна в условиях с нарушенной гравитацией. Итак, человек собирается спать. Самое главное – зафиксировать свое тело в позе младенца. Ты никогда не задумывался, почему пеленают маленьких детей? Ребенок, находясь в животе у мамы, подобен космонавту в невесомости. И когда он появляется на свет, проходит какое-то время, прежде чем организм привыкнет к жизни на Земле, где действует сила тяжести. Именно поэтому маленьких деток и пеленают, чтобы они сами себя не разбудили, дергая ручками и ножками. Так же происходит и с космонавтами в полете – если не «спеленать» себя надежно, то никогда и не выспишься.

21 слайд

Описание слайда:

22 слайд

Описание слайда:

Подъем и утренние процедуры По утрам, с ленцой направляясь в ванную комнату чистить зубы и умываться, мы даже не задумываемся, как важны для нас эти процедуры. А вот во время орбитальных полетов космонавты мечтают об упругой струе воды из крана, падающей на лицо и шею, думают о том, как приятно набрать ее в ладони. Отсутствие привычного комфорта, привычных, ставших уже потребностью, утренних процедур, как отметили ученые, снижает работоспособность, вызывает неприятные ощущения, может привести к нервному напряжению. Все простые житейские операции, такие, как чистка зубов, бритье, умывание – то есть то, что мы делаем не задумываясь, совершенно машинально, – в космосе не такое простое дело. Они требуют особого внимания и, даже более того, специальной технологии. Ведь все процедуры туалета требуют воды, моющих средств, различных лосьонов и т. д. Но как пользоваться водой в невесомости, если ее не удержать даже в бутылке с узким горлышком? Стоит ее немного пошевелить, как содержимое шариками и дробинками разлетится по кораблю, угрожая вывести из строя аппаратуру.

23 слайд

Описание слайда:

Но умываться все-таки надо. Как же быть? Во время первых полетов космонавты только протирали, освежали открытые участки тела – лицо, шею, кисти рук – с помощью гигиенических салфеток. Так как полеты не были длительными, этого вполне хватало. Появление долговременных орбитальных станций поставило перед конструкторами и врачами-гигиенистами задачу создать для космонавтов жизненные условия, близкие к земным. При умывании космонавты «по-старому» используют гигиенические салфетки. Но теперь их перед употреблением смачивают горячей или холодной водой из системы водоснабжения корабля. Пользуются они и гигиеническими полотенцами, пропитанными особыми моющими составами. А для обтирания после занятий физкультурой – сухими полотенцами. Салфетки и полотенца после использования выбрасываются в контейнеры для отходов – они одноразового пользования. Надо отдать должное химикам и парфюмерам: по отзывам космонавтов, они создали очень хорошие пропитывающие вещества, вполне заменяющие воду и мыло.

24 слайд

Описание слайда:

Для принятия «космического душа» некоторые станции оснащены складной водонепроницаемой кабиной, в которой космонавт поливает себя из специального шланга, а затем растирает воду по телу. Жидкость из кабины вытягивается в герметичную емкость, где подвергается очистке для повторного применения. Так, что, если бы люди жили в космосе, то расход воды для водных процедур был бы меньше в 10 раз, чем на Земле.

25 слайд

Описание слайда:

Космическая душевая кабина представляет собой мощный герметичный прозрачный полиэтиленовый цилиндр. Находясь в такой кабине, необходимо иметь защитные очки и трубку, через которую проникает воздух для дыхания. Вода в кабину под воздействием очень сильного воздушного потока направляется сверху вниз, а снизу засасывается мощным пылесосом. Однако, создать достаточно мощный пылесос для удаления всей жидкости из кабины наука пока не в силах, поэтому, космонавтам для удаления всей воды и мыльного раствора приходится струшиваться, как «Бобику» после купания. В результате, жидкость перемещается на внутренние стенки кабины и удаляется пылесосом. Вода под воздействием потока воздуха снова подается сверху и снова нужно потрястись, а пылесос уберет воду со стен. Вот такая своего рода забава для космонавтов. Хочешь быть чистым – прикинься «Бобиком»!

Cлайд 1

Cлайд 2

Cлайд 3

Cлайд 4

Cлайд 5

Cлайд 6

Cлайд 7

Cлайд 8

1 слайд

Гимназия №201 Проект по физике «Состояние невесомости» Никонорова Анна, 8А Москва, 2009

2 слайд

Содержание 1: Определение невесомости; 1.1: Примеры состояния невесомости 2: Тренировки и адаптация человека к состоянию невесомости 2.1: Тренировки в самолете 2.2: Тренировки в бассейне 2.2.1: Гидроневесомость 3: Реакция организма космонавтов на невесомость во время космических полетов. 3.1: Первые полеты в космос, реакция космонавтов на кратковременное пребывание в космосе. 3.2: Изменения в организме человека при длительном пребывании в невесомости. 3.3: Борьба с негативным влиянием невесомости. 4: Возвращение к силе тяжести. 5: Шаги космической технологии. Что можно делать на орбите. 6: Биотехнология на орбите. 7: Лечение в космосе. 8: Растения на орбите.

3 слайд

1:Определение невесомости; Невесо мость - состояние, наблюдаемое нами, когда сила взаимодействия тела с опорой или с подвесом (вес тела) отсутствует. Довольно часто исчезновение веса путают с исчезновением гравитационного притяжения. Это не так. В качестве примера можно привести ситуацию на Международной космической станции (МКС). На высоте 350 километров (высота нахождения станции) ускорение свободного падения имеет значение 8,8 м/с², что всего лишь на 10 % меньше, чем на поверхности Земли. Состояние невесомости на МКС возникает за счёт движения по круговой орбите с первой космической скоростью В начало

4 слайд

1.1:Примеры состояния невесомости При невесомости притяжение Земли (или другого небесного тела) не будут вмешиваться в перемещения предметов относительно корабля.Отсутствуют какие-либо внешние поверхностные силы, действующие на корабль.Наличие же внешних поверхностных сил (сила сопротивления среды, силы реакции опоры или подвеса) - обязательное условие существования состояния весомости. Итак, тело, свободно и поступательно движущееся под влиянием одних сил тяготения, всегда находится в состояниии невесомости. Примеры: корабль в мировом пространстве, падающий лифт, человек совершающий прыжок. =>На наружной стене одного из зданий в Осаке появился развлекательный лифт Yabafo, предлагающий всем желающим испытать свободное падение с высоты 74 метров над землёй. Он поднимает шесть человек на высоту 74 метров (над уровнем земли), даёт им полюбоваться открывающейся панорамой города, после чего падает на 60 метров. Разумеется, в конце путешествия аппарат мягко тормозится. Но максимальная скорость, развиваемая Yabafo в свободном падении внушительна - 22 метра в секунду или 79,2 километра в час. В начало

5 слайд

6 слайд

2.1:Тренировки в самолете Люди по-разному переносят кратковременную невесомость и по этому признаку делятся на три группы: В первую группу входят лица, которые переносят кратковременную невесомость без заметного ухудшения общего самочувствия, не теряют работоспособности в полете и лишь испытывают чувство расслабленности или облегчения вследствие потери тяжести собственного тела. Все советские космонавты были отнесены к этой группе. Для иллюстрации приведем запись, сделанную Ю. А. Гагариным после первого полета с воспроизведением невесомости на двухместном самолете: «До выполнения «горок» полет проходил как обычно, нормально. При вводе в «горку» прижало к сиденью. Затем сиденье отошло, ноги приподнялись с пола. Посмотрел на прибор: показывает невесомость. Ощущение приятной легкости. Пробовал двигать руками, головой. Все получается легко и свободно. Поймал плавающий перед лицом карандаш и шланг кислородного прибора. В пространстве ориентировался нормально. Все время видел небо, землю, красивые кучевые облака». Во вторую группу включаются лица, испытывающие в период невесомости иллюзии падения, а также чувство переворачивания, вращения тела в неопределенном положении, подвешенности вниз головой и т. д. Указанные явления в первые 2–6 сек. сопровождаются беспокойством, потерей ориентации в пространстве и неправильным восприятием окружающей обстановки и собственного тела. В ряде случаев наблюдается эйфория (смех, игривое настроение, забывание о программе эксперимента и т. д.). Последующие полеты с воспроизведением невесомости не вызывают у данной группы людей столь острых ощущений. Наступает привыкание, адаптация. Для примера приведем изложение результатов самонаблюдения одного из авторов (В. И. Лебедева), сделанное после его первого полета на невесомость в специально оборудованном самолете. В начало

7 слайд

К третьей группе относятся лица, у которых пространственная дезориентация и иллюзии выражены сильнее, продолжаются на протяжении всего периода невесомости и иногда сочетаются с быстрым развитием симптомов морской болезни. У отдельных представителей этой группы иллюзии падения достигают крайней степени, сопровождаются чувством ужаса, непроизвольным криком b резким повышением двигательной активности. При этом наблюдается полная дезориентация в пространстве и потеря контакта с окружающими людьми

8 слайд

2.2:Тренировки в бассейне С 1966 года американские космонавты начали тренироваться в специальных «бассейнах невесомости». Несмотря на сопротивление, которое возникает при движении тела в жидкости, методы нейтральной плавучести, создаваемой погружением в воду, позволяют ознакомить космонавтов с динамикой человеческого тела, имеющего три степени свободы (рис. 44). Космонавты, тренировавшиеся до полетов в космос в таких бассейнах невесомости, дают этому виду тренировок высокую оценку. Космонавт Э. Олдрин, сравнивая задания, выполнявшиеся им во время тренировок в бассейне, с заданиями, которые ему пришлось выполнять позже в космосе, утверждает, что «подводная имитация невесомости имеет значительные преимущества перед имитацией невесомости в самолете, так как в условиях бассейна мы можем последовательно осуществлять все операции, которые потом производим при выполнении заданий в космосе, и можем проверить весь план полета или по крайней мере ту его часть, которая связана с выходом из космического корабля». При тренировках в «бассейнах невесомости» необходимо, чтобы космонавт был в том же скафандре и использовал то же оборудование, с которыми он будет работать во время космического полета. Для правильного воспроизведения динамики движений важно также, чтобы космонавт был соответствующим образом нагружен балластом. Эксперименты, проведенные в Научно-исследовательском центре ВМС США в Джонсвилле, штат Пенсильвания, показали, что если воду в бассейне заменить жидкостью на основе полидиметилсилоксана (кремнийорганическое соединение, входящее в состав кремов для кожи и косметических средств), то космонавты могут оставаться в состоянии нейтральной плавучести в течение нескольких дней или, может быть, даже недель. Такой бассейн невесомости будет особенно полезен для тренировок космонавтов перед полетами на космических станциях без искусственной гравитации. В начало

9 слайд

2.2.1:гидроневесомость Гидроневесомость - один из наиболее эффективных способов моделирования условий работы космонавта в открытом космосе. Этот способ основан на помещении объектов космической техники и космонавта в скафандре в гидробассейн и придания им нейтральной плавучести, безразличного равновесия и безопорного состояния. В начало

10 слайд

11 слайд

3.1: Первые полеты в космос, реакция космонавтов на кратковременное пребывание в космосе. В начальном периоде пребывания космонавта в состоянии невесомости отмечается большое поступление жидкости из тканей в кровяное русло, приводящее к увеличению объема циркулирующей крови и растяжению центральных вен и предсердий. Это является поводом к сигналу в центральную нервную систему о включении механизмов, способствующих уменьшению избытка жидкости в крови. В результате возникает ряд рефлекторных реакций, приводящих к увеличению выведения жидкости, а вместе с ней и солей из организма. В конечном итоге может снизиться вес тела и измениться содержание некоторых электролитов, в частности калия, а также измениться состояние сердечно-сосудистой системы. Изменения двигательной функции в полете характеризуются выработкой в течение первых трех суток пребывания в невесомости нового стереотипа движений. В первые сутки полета обычно возрастает время выполнения некоторых рабочих операций и затрудняется оценка мышечных усилий, необходимых для выполнения ряда движений. Однако уже в течение нескольких первых суток полета эти движения вновь обретают необходимую точность, уменьшаются необходимые усилия для их выполнения и эффективность двигательной работоспособности возрастает. В начало

12 слайд

3.2:Изменения в организме человека при длительном пребывании в невесомости. В условиях длительного пребывания на орбите, например, на борту Международной космической станции /МКС/, кости астронавта теряют свою прочность быстрее, чем считалось до сих пор. Новые изыскания американских ученых позволяют сделать вывод, что в среднем данный показатель сокращается на 14 проц за полгода на орбитальной лаборатории. У трех из 13 астронавтов, за состоянием которых наблюдали американцы, показатель сократился на 30 проц и стал эквивалентен прочности костей престарелой женщины, живущей на Земле и страдающей остеопорозом /разрежение костного вещества/. Было установлено, что за каждый месяц пребывания на орбите такие показатели прочности кости, как плотность костного минерала, сокращаются на 0,6 - 5 проц. Прежние исследования показывали иной результат - 0,4 - 1,8 проц. Давно известно, что во время длительного пребывания в условиях невесомости привычные к земным нагрузкам мышцы человека постепенно теряют свою силу, а упругость костной ткани сокращается. Поэтому чтобы свести эти негативные последствия к минимуму, космонавты обязаны во время миссии заниматься физическими упражнениями не менее двух часов в день и проходить длительный курс реабилитации после возвращения на Землю. В начало

13 слайд

3.3:Борьба с негативным влиянием невесомости. В ходе исследований испытывались многочисленные методы для профилактики неблагоприятного влияния невесомости, не связанные с применением ИСТ. К ним относятся, например, физические методы, направленные на уменьшение перераспределения крови в организме космонавта во время или после окончания полета, а также на стимуляцию нервно-рефлекторных механизмов, регулирующих кровообращение в вертикальном положении тела. Для этого используются приложение отрицательного давления к нижней части тела, накладываемые на руки и ноги надувные манжеты, костюмы для создания перепада положительного давления, вращение на центрифуге малого радиуса, инерционно-ударные воздействия, электростимуляция мышц нижних конечностей, эластичные и противоперегрузочные костюмы и т.д. Среди других методов подобной профилактики отметим физические нагрузки, направленные на поддержание тренированности организма и стимуляцию некоторых групп рецепторов (физические тренировки, нагрузочные костюмы, нагрузка на скелет); воздействия, связанные с регуляцией питания (добавление солей, белков и витаминов в пищу, нормирование питания и водопотребления) Профилактические средства против каких-либо неблагоприятных сдвигов в организме космонавта могут быть эффективны лишь в том случае, если они назначаются с учетом механизма этих нарушений. Применительно к невесомости профилактические средства должны быть направлены в первую очередь на восполнение дефицита мышечной активности, а также на воспроизведение эффектов, которые в условиях Земли обусловливаются весом крови и тканевой жидкости. В начало

14 слайд

4: Возвращение к силе тяжести При возвращении на Землю субъективно увеличивается вес предметов и собственного тела, изменяется регуляция вертикальной позы. При послеполетном исследовании двигательной сферы у космонавтов выявляется уменьшение объема нижних конечностей, некоторая потеря мышечной массы и субатрофия антигравитационной мускулатуры, главным образом длинных и широких мышц спины. В послеполетном периоде в условиях Земли кровь снова обретает свой вес и устремляется к нижним конечностям и вследствие снижения у космонавтов тонуса сосудов и мышц здесь может скапливаться больше крови, чем обычно. В результате происходит отток крови от мозга. Все изменения, которые наблюдаются у космонавтов в полете, являются обратимыми, они бесследно исчезают в разное время после полета. Необходимо все же сказать, что мы еще не все знаем о реакциях космонавтов в длительном полете, не со всеми неблагоприятными явлениями можем бороться. Работы в этом плане предстоит еще много. В н а ч а л о

15 слайд

5: Шаги космической технологии. Что можно делать на орбите. У нас и в США технологическая деятельность в невесомости приобрела такой размах, что по своему разнообразию приблизилась к технологии в самом широком смысле слова, освоенной в земной практике. Сегодня в реальных условиях космического полета не только выращивают полупроводниковые кристаллы, варят стекло, изготавливают сплавы, но и проводят сборочно-монтажные и ремонтно-профилактические работы, напыляют покрытия, испытывают материалы, узлы, оборудование. Результаты, полученные на борту советских пилотируемых и автоматических аппаратов, направлены на удовлетворение научных и хозяйственных потребностей человека. Вместе с тем они оказывают влияние на облик и технический уровень самих изделий космического машиностроения. Нельзя сказать, что все свойства космической среды привлекают внимание технологов. Первое место здесь занимают солнечные лучи. Преобразуемые в электроэнергию, они питают все бортовые системы, включая печи для выращивания кристаллов, оборудование для напыления поверхностей в вакууме. А вот из остальных космических "благ" пока "задействована" только невесомость. Изредка находит применение космический вакуум. Остальным свойствам пока не пришел черед. Космическая технология родилась лишь в 1969 г. На корабле "Союз-6" Валерий Кубасов сваривал детали плазменной дугой низкого давления и плавящимся электродом, резал металл электронным лучом. Тогда впервые в космическом полете прошли экспериментальную проверку основные металлургические процессы - плавка материалов, формовка жидких масс, их охлаждение и кристаллизация. Было практически доказано, что в невесомости и в вакууме можно выполнять технологические операции. Одновременно выяснилось: протекают они там иначе, чем на Земле, так как на орбите решающую роль играют силы поверхностного натяжения, диффузия, капиллярные эффекты и другие мнежмолекулярные взаимодействия. В начало

16 слайд

С тех пор прошло два десятилетия. На счет космической технологии уже записаны успехи, которых ждали, которые прогнозировали. На первых советских орбитальных станциях "Салют", на американской станции "Скайлэб" и в совместном полете кораблей "Союз" и "Аполлон" были поставлены опыты, позволившие специалистам сделать оптимистический вывод: продукция космических цехов в ряде случаев по качеству превзойдет земные образцы и сможет успешно служить в различных отраслях народного хозяйства и в науке. Не обходилось и без разочарований. Некоторые советские и зарубежные специалисты под влиянием первых успехов сделали поспешное заключение: достаточно вынести производство в космос - и получаемая там продукция будет в обязательном порядке более высококачественной по сравнению с земными изделиями. Все оказалось, однако, гораздо сложнее. Так, некоторые подготовленные на Земле однородные сплавы после переплавки и кристаллизации в невесомости потеряли однородность, в них местами обнаружились скопления отдельных фракций. На борту станций "Скайлэб" американским астронавтам не удалось добиться нужных качеств у кристаллов антимонида галлия. А в кристаллах, выращенных из растворов на "Салюте-5", содержалось больше газожидкостных включений, чем в аналогичных земных образцах. Все эти неожиданности, преподнесенные невесомостью, свидетельствовали о том, что в космосе вещества во время фазовых превращений ведут себя по-разному и не всегда так, как мы рассчитываем, исходя из земного опыта и земных теорий. Вывод был однозначен - нужно разрабатывать основы нового раздела физики - "физики невесомости". Потребовались соответствующие полетные эксперименты, исследовательская и регистрирующая аппаратура. В начало

17 слайд

За два десятилетия от первых затвердевших в космосе жидких масс металла и выросших кристаллов мы подошли почти вплотную к хорошо налаженному промышленному производству полупроводников и оптических стекол, однородных сплавов, беспримесных лекарств и вакцин. В целом экипажами "Салюта-6" на технологических установках "Кристалл" и "Сплав" проведено почти 200 плавок, изготовлено около 300 образцов полупроводниковых материалов, сплавов, стекол, из них свыше 50 - по интернациональным методикам. Впервые в практике были выращены сравнительно крупные трехкомпонентные кристаллы КРТ - соединения, состоящего из атомов кадмия, ртути и теллура. В земных условиях получить такие крупные экземпляры не удается из-за быстрого расслаивания расплава. Кристаллы КРТ находят применение в приемниках инфракрасного (теплового) излучения. Диапазон "зрения" этих приемников весьма широк - от 1 до 30 мкм. Был выращен и ряд других кристаллов, превосходящих по своим свойствам земные аналоги. Более упорядоченная внутренняя структура, чистота, большие размеры - таковы особенности космической продукции. Вот что значит "выключить из игры" столь мощную силу, как земная тяжесть. В начало

18 слайд

Плотность дефектов кристаллической решетки германия и антимонида индия, выращенных в невесомости, в сто-тысячу раз меньше, чем у земных образцов. Подобные космические "изделия" обладают и более высокими электрофизическими параметрами. Следовательно, и радиоэлектронные приборы, работающие на таких кристаллах, отличаются повышенными техническими характеристиками. С помощью установки "Испаритель" в условиях космического вакуума проводилось свыше 200 напылений золота, серебра, меди и различных сплавов на стеклянные, полимерные и металлические поверхности. Освоение этой технологии позволяет восстанавливать блеск зеркальных объективов и отражателей, не возвращая их на Землю, а значит, не затрачивая времени и средств на транспортировку. В начало

19 слайд

На станции "Салют-7" впервые были начаты эксперименты в области биотехнологии. На установке "Таврия" методом электрофореза подвергались разделению клетки костного мозга крыс, сывороточный альбумин и гемоглобин человека, смесь белков. Выделенные фракции отличались высокой чистотой. В последующем на станции наряду с "Таврией" применялась еще одна электрофоретическая установка "Геном". На ней получен ряд ценных для медицинской и ветеринарной практики лекарств В начало

20 слайд

6: Биотехнология на орбите. Только российская часть научной программы 20-й экспедиции включала 42 различных эксперимента, пять из которых на МКС еще не проводились. Космонавты привезли на Землю пробы и кассеты с результатами проведенных на борту экспериментов, а также биореактор с полученными в невесомости субстратами. Их получил на орбите сменщик экипажа МКС-20 - Максим Сураев, а Падалка и Барратт доставили биореактор обратно. Эксперимент "Биоэмульсия" по культивированию бактериальных культур и микоризных грибов прошел на МКС в период пересменки экипажей уже седьмой раз, к тому же ученые впервые провели в биореакторе новый эксперимент "Каскад". Кроме того, космонавты привезли восемь пробирок с "космическими долгожителями" - штаммами клеток женьшеня и тиса среднего, которые путешествовали на МКС два месяца. Для клеток тиса это было второе орбитальное путешествие, для женьшеня - третье. По словам руководителя эксперимента "Женьшень-2" Татьяны Крашенинниковой, исследования показали, что "после воздействия факторов космического полета, продуктивность клеток женьшеня стала на 20-30 процентов выше, чем в контрольной группе на Земле". Новым полетом ученые хотели "закрепить эти свойства, чтобы получить более эффективную линию клеток", из который впоследствии можно будет производить новые чудо-лекарства, спасающие человечество от многих серьезных болезней, в том числе от рака. В последние годы быстрыми темпами стало развиваться такое новое направление исследований, как космическая биотехнология, основной задачей которой является разработка методов получения в невесомости особо чистых лекарственных препаратов и биологически активных веществ (гормонов, витаминов, ферментов). Несмотря на небольшой срок существования, космическая биология и космическая медицина заняли прочные позиции среди других медико-биологических наук. Это объясняется бурными темпами развития этих областей, новизной решаемых задач и впечатляющими достижениями, которые привлекают внимание специалистов и широкой научной общественности. Большой объем накопленных знаний о жизнедеятельности организма в условиях воздействия факторов космического пространства, динамических факторов полета и искусственной среды обитания, а также достижения космической техники являются реальными предпосылками для интенсивного освоения космического пространства в XXI в. В начало

21 слайд

7: Лечение в космосе. Вопреки стереотипу о том, что в космос отправляются люди с богатырским здоровьем, случалось всякое. Безусловно, перед полетом космонавт должен быть максимально здоров, но... реакция организма на невесомости и полет при таких физических и психологических нагрузках непредсказуема. При заболевании на орбите кого-либо из членов экипажа вариантов два - или прекращать полет или лечить дистанционно, с Земли. Недавно публиковала некоторые анонимные рассказы космонавтов о том, как достаточно серьезные болезни "замалчивались", чтобы полет не был прерван. Переговоры членов экипажа с врачами ведутся по закрытой линии связи, в которой сигналы передаются в закодированном виде. Эти сигналы расшифровываются непосредственно в ЦУПе - в строгой секретности. По мнению некоторых аналитиков, в такой секретности могут быть заинтересованы и сами врачи, чтобы можно было скрыть собственные ошибки - и при отборе кандидатов в космонавты, и при проведении их тренировок, и особенно при лечении своих пациентов в полете. Тем не менее, это не так, просто болезни космонавтов - это их личное дело. Полеты прекращались из-за болезни членов экипажа три раза. Первый, на орбитальной станции "Салют-7" в 1985 году. Командир - 33-летний подполковник ВВС Владимир Васютин, бортинженер Виктор Савиных и космонавт-исследователь Александр Волков должны были проработать в космосе полгода. Но уже через два месяца тяжело заболел командир Васютин. Поскольку состояние его здоровья быстро ухудшалось, а снизить остроту заболевания с помощью имеющихся на борту лекарств оказалось невозможно, было принято решение: срочно прекратить полет. Экипаж вернулся на Землю не через полгода, а через 65 суток. В начало

22 слайд

Пришлось прервать полет Бориса Волынова и Виталия Жолобова, которые приступили к работе на орбитальной станции "Салют-5" в июле 1976-го. Через некоторое время космонавты почувствовали странный запах: было подозрение, что во время выброса наружу через шлюз контейнера с бытовыми отходами в жилое помещение звездного дома проникли пары ядовитого гептила. Самочувствие экипажа заметно ухудшилось. После того, как в августе произошло еще одно ЧП - выключился свет, отключились приборы, вентиляторы, станция стала похожа на мертвый дом и потеряла ориентацию. Экипаж сумел вернуть "Салют-5" в рабочий режим, но сильнейший стресс плюс странные пары не прошли бесследно для Виталия Жолобова: у него начались мучительнейшие головные боли, он потерял аппетит, перестал спать, работать не мог. Тогда с Земли пришел приказ: срочная посадка! Вместо 60 суток полет продолжался 49. Во время космического полета у бортинженера Александра Лавейкина были зафиксированы отклонения в работе сердца. Бортинженер вернулся на Землю досрочно... В космосе все болезни обостряются непредсказуемо: в связи с этим экипаж обучен даже работе с медицинскими приборами, например, дефибриллятором. Некоторые космонавты сами вставляли пломбы на орбите взамен выпавших. На станциях всегда шумно: беспрерывно работают вентиляторы, перемешивая воздух, иначе могут образоваться опасные для жизни застойные зоны с повышенным содержанием выдыхаемого космонавтами углекислого газа. В итоге и днем, и ночью не прекращается сильный гул: 80 - 95 децибелов. У космонавтов нередко снижается острота слуха, хотя инструкция и предписывает носить беруши. Возможно, в ближайшее время станет возможным проводить операции космонавтам, нуждающимся в хирургическом вмешательстве, прямо на орбите. А с развитием эры космического туризма специалисты не исключают возможности принимать роды в невесомости В начало

23 слайд

24 слайд

8: Растения на орбите При длительных космических полетах доставка на борт продуктов питания в больших количествах затруднена, продуктовые запасы с течением времени могут портиться, существует также проблема регенерации кислорода и удаления продуктов жизнедеятельности человека. Поэтому, если эксперименты по выращиванию и содержанию растений в условиях космоса увенчаются успехом, многие вопросы по обеспечению длительных космических полетов будут отчасти разрешены. Когда человечество перейдет от околоземных к межпланетным полетам, на борту пилотируемых космических аппаратов наличие растений будет обязательным, и не только как одного из источников питания, но и в качестве одного из средств психологической поддержки космонавтов, на длительное время оторванных от привычной земной среды обитания. В нашей стране созданию искусственных экологических систем в условиях космического полета придавалось большое значение, и в 60-е и 70-е годы эта отрасль космической биологии успешно развивалась, американские же специалисты этой проблемой начали заниматься относительно недавно. Ученые пытаются культивировать различные высшие растения в условиях космоса, но особенно интересны эксперименты по выращиванию в космосе пшеницы, которая является одним из важнейших источников питания человека. В начало

1 из 9

Презентация на тему: Невесомость

№ слайда 1

Описание слайда:

№ слайда 2

Описание слайда:

Гидроневесомость Гидроневесомость - один из наиболее эффективных способов моделирования условий работы космонавта в открытом космосе. Этот способ основан на помещении объектов космической техники и космонавта в скафандре в гидробассейн и придания им нейтральной плавучести, безразличного равновесия и безопорного состояния

№ слайда 3

Описание слайда:

Полет в невесомости на ИЛ-76МДК Полет в невесомости на ИЛ-76МДК.Изготовленные на базе широкофюзеляжного аэробуса ИЛ-76МДК летающие лаборатории центра подготовки космонавтов обеспечивают возможность достижения кратковременной невесомости. При полетах по кривой Кеплера, во время перехода с горизонтального полета на восходящий участок кривой и движении самолета через ее вершину создается режим кратковременной невесомости продолжительностью до 25 секунд за один режим.

№ слайда 4

Описание слайда:

здоровье Еще К. Э. Циолковский предполагал, что в условиях невесомости у человека могут возникнуть различные иллюзии и нарушение ориентации в пространстве. Однако он считал, что даже к таким необычным условиям можно приспособиться. «Все же эти иллюзии, по крайней мере в жилище, должны со временем исчезнуть»,- писал Циолковский. С тех пор и до начала космических полетов было высказано немало мнений по поводу того, какое влияние на состояние организма и на психическую деятельность может оказать невесомость.

№ слайда 5

Описание слайда:

Некоторые зарубежные ученые даже утверждали, будто при потере веса возникнут опасные для здоровья психические реакции и будто пребывание человека в условиях невесомости вообще невозможно. Поэтому первоначально соответствующие опыты проводились на животных, помещаемых в высотные ракеты. Затем они были перенесены и на человека, но опять-таки не в космическом полете, а при полетах на реактивных самолетах. В настоящее время в нашей стране и за рубежом накоплен большой научный материал о влиянии такой невесомости на психофизиологические функции людей. В этом плане все испытуемые подразделяются на три основные группы.

№ слайда 6

Описание слайда:

В первую группу входят лица, которые переносят кратковременную невесомость без заметного ухудшения общего самочувствия, не теряют работоспособности в полете и лишь испытывают чувство расслабленности или облегчения вследствие потери тяжести собственного тела. Все советские космонавты были отнесены к этой группе. Для иллюстрации приведем запись, сделанную Ю. А. Гагариным после первого полета с воспроизведением невесомости на двухместном самолете: «До выполнения «горок» полет проходил как обычно, нормально. При вводе в «горку» прижало к сиденью. Затем сиденье отошло, ноги приподнялись с пола. Посмотрел на прибор: показывает невесомость. Ощущение приятной легкости. Пробовал двигать руками, головой. Все получается легко и свободно. Поймал плавающий перед лицом карандаш и шланг кислородного прибора. В пространстве ориентировался нормально. Все время видел небо, землю, красивые кучевые облака».

№ слайда 7

Описание слайда:

Во вторую группу включаются лица, испытывающие в период невесомости иллюзии падения, а также чувство переворачивания, вращения тела в неопределенном положении, подвешенности вниз головой и т. д. Указанные явления в первые 2–6 сек. сопровождаются беспокойством, потерей ориентации в пространстве и неправильным восприятием окружающей обстановки и собственного тела. В ряде случаев наблюдается эйфория (смех, игривое настроение, забывание о программе эксперимента и т. д.). Последующие полеты с воспроизведением невесомости не вызывают у данной группы людей столь острых ощущений. Наступает привыкание, адаптация.

№ слайда 8

Описание слайда:

К третьей группе относятся лица, у которых пространственная дезориентация и иллюзии выражены сильнее, продолжаются на протяжении всего периода невесомости и иногда сочетаются с быстрым развитием симптомов морской болезни. У отдельных представителей этой группы иллюзии падения достигают крайней степени, сопровождаются чувством ужаса, непроизвольным криком и резким повышением двигательной активности. При этом наблюдается полная дезориентация в пространстве и потеря контакта с окружающими людьми.

№ слайда 9

Описание слайда:

Нарушения работы организма человека, вызванные невесомостью, обратимы. Ускоренное восстановление нормальных функций может быть достигнуто с помощью физиотерапии и лечебной физкультуры, а также применением лекарственных препаратов. Неблагоприятное влияние невесомости на организм человека в полете можно предупредить или ограничить с помощью различных средств и методов (мышечная тренировка, электростимуляция мышц)